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來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-07-17

可控硅是可控硅整流元件的簡(jiǎn)稱,是一種具有三個(gè)PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件,一般由兩晶閘管反向連接而成.它的功用不僅是整流,還可以用作無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)以快速接通或切斷電路,實(shí)現(xiàn)將直流電變成交流電的逆變,將一種頻率的交流電變成另一種頻率的交流電等等??煽毓韬推渌雽?dǎo)體器件一樣,其有體積小、效率高、穩(wěn)定性好、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。它的出現(xiàn),使半導(dǎo)體技術(shù)從弱電領(lǐng)域進(jìn)入了強(qiáng)電領(lǐng)域,成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、科研以至商業(yè)、民用電器等方面爭(zhēng)相采用的元件。中文名可控硅原理原稱可控硅整流元件目錄1工作過(guò)程2主要用途?整流?無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)3產(chǎn)品特性可控硅原理工作過(guò)程編輯晶閘管T在工作過(guò)程中,它的陽(yáng)極A和陰極K與電源和負(fù)載連接,組成晶閘管的主電路,晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接,組成晶閘管的控制電路雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)與符號(hào)見圖2。它屬于NPNPN五層器件,三個(gè)電極分別是T1、T2、G。因該器件可以雙向?qū)?,故除門極G以外的兩個(gè)電極統(tǒng)稱為主端子,用T1、T2。表示,不再劃分成陽(yáng)極或陰極。其特點(diǎn)是,當(dāng)G極和T2極相對(duì)于T1,的電壓均為正時(shí),T2是陽(yáng)極,T1是陰極。反之,當(dāng)G極和T2極相對(duì)于T1的電壓均為負(fù)時(shí),T1變成陽(yáng)極,T2為陰極??煽毓枋强煽毓枵髟暮?jiǎn)稱,是一種具有三個(gè)PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件。吉林哪里有可控硅模塊廠家現(xiàn)貨

可控硅模塊

一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅,50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。我們可以把從陰極向上數(shù)的、二、三層看面是一只NPN型號(hào)晶體管,而二、三、四層組成另一只PNP型晶體管。其中第二、第三層為兩管交迭共用??僧嫵鰣D1的等效電路圖。當(dāng)在陽(yáng)極和陰極之間加上一個(gè)正向電壓E,又在控制極G和陰極C之間(相當(dāng)BG2的基一射間)輸入一個(gè)正的觸發(fā)信號(hào),BG2將產(chǎn)生基極電流Ib2,經(jīng)放大,BG2將有一個(gè)放大了β2倍的集電極電流IC2。因?yàn)锽G2集電極與BG1基極相連,IC2又是BG1的基極電流Ib1。BG1又把Ib1(Ib2)放大了β1的集電極電流IC1送回BG2的基極放大。如此循環(huán)放大,直到BG1、BG2完全導(dǎo)通。事實(shí)上這一過(guò)程是“一觸即發(fā)”的,對(duì)可控硅來(lái)說(shuō),觸發(fā)信號(hào)加到控制極,可控硅立即導(dǎo)通。導(dǎo)通的時(shí)間主要決定于可控硅的性能??煽毓枰唤?jīng)觸發(fā)導(dǎo)通后,由于循環(huán)反饋的原因,流入BG2基極的電流已不只是初始的Ib2,而是經(jīng)過(guò)BG1、BG2放大后的電流(β1*β2*Ib2),這一電流遠(yuǎn)大于Ib2,足以保持BG2的持續(xù)導(dǎo)通。此時(shí)觸發(fā)信號(hào)即使消失,可控硅仍保持導(dǎo)通狀態(tài),只有斷開電源E或降低E的輸出電壓,使BG1、BG2的集電極電流小于維持導(dǎo)通的小值時(shí),可控硅方可關(guān)斷。當(dāng)然,如果E極性反接。吉林哪里有可控硅模塊廠家現(xiàn)貨它有管芯是P型導(dǎo)體和N型導(dǎo)體交迭組成的四層結(jié)構(gòu),共有三個(gè)PN結(jié)。

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即其中一只單向硅陽(yáng)極與另一只陰極相邊連,其引出端稱T2極,其中一只單向硅陰極與另一只陽(yáng)極相連,其引出端稱T2極,剩下則為控制極(G)。1、單、雙向可控硅的判別:先任測(cè)兩個(gè)極,若正、反測(cè)指針均不動(dòng)(R×1擋),可能是A、K或G、A極(對(duì)單向可控硅)也可能是T2、T1或T2、G極(對(duì)雙向可控硅)。若其中有一次測(cè)量指示為幾十至幾百歐,則必為單向可控硅。且紅筆所接為K極,黑筆接的為G極,剩下即為A極。若正、反向測(cè)批示均為幾十至幾百歐,則必為雙向可控硅。再將旋鈕撥至R×1或R×10擋復(fù)測(cè),其中必有一次阻值稍大,則稍大的一次紅筆接的為G極,黑筆所接為T1極,余下是T2極。2、性能的差別:將旋鈕撥至R×1擋,對(duì)于1~6A單向可控硅,紅筆接K極,黑筆同時(shí)接通G、A極,在保持黑筆不脫離A極狀態(tài)下斷開G極,指針應(yīng)指示幾十歐至一百歐,此時(shí)可控硅已被觸發(fā),且觸發(fā)電壓低(或觸發(fā)電流?。?。然后瞬時(shí)斷開A極再接通,指針應(yīng)退回∞位置,則表明可控硅良好。對(duì)于1~6A雙向可控硅,紅筆接T1極,黑筆同時(shí)接G、T2極,在保證黑筆不脫離T2極的前提下斷開G極,指針應(yīng)指示為幾十至一百多歐(視可控硅電流大小、廠家不同而異)。然后將兩筆對(duì)調(diào),重復(fù)上述步驟測(cè)一次。

雙向晶閘管的伏安特性見圖3,由于正、反向特性曲線具有對(duì)稱性,所以它可在任何一個(gè)方向?qū)?。從晶閘管的內(nèi)部分析工作過(guò)程:晶閘管是四層三端器件,它有J1、J2、J3三個(gè)PN結(jié)圖一,可以把它中間的NP分成兩部分,構(gòu)成一個(gè)PNP型三極管和一個(gè)NPN型三極管的復(fù)合管圖二.當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí),為使晶閘管導(dǎo)通,必須使承受反向電壓的PN結(jié)J2失去阻擋作用。圖2中每個(gè)晶體管的集電極電流同時(shí)就是另一個(gè)晶體管的基極電流。因此,兩個(gè)互相復(fù)合的晶體管電路,當(dāng)有足夠的門極電流Ig流入時(shí),就會(huì)形成強(qiáng)烈的正反饋,造成兩晶體管飽和導(dǎo)通,晶體管飽和導(dǎo)通。設(shè)PNP管和NPN管的集電極電流相應(yīng)為Ic1和Ic2;發(fā)射極電流相應(yīng)為Ia和Ik;電流放大系數(shù)相應(yīng)為a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik,設(shè)流過(guò)J2結(jié)的反相漏電電流為Ic0,晶閘管的陽(yáng)極電流等于兩管的集電極電流和漏電流的總和:Ia=Ic1+Ic2+Ic0或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0若門極電流為Ig,則晶閘管陰極電流為Ik=Ia+Ig從而可以得出晶閘管陽(yáng)極電流為:I=(Ic0+Iga2)/(1-(a1+a2))(1—1)硅PNP管和硅NPN管相應(yīng)的電流放大系數(shù)a1和a2隨其發(fā)射極電流的改變而急劇變化如圖三所示。當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓,而門極未受電壓的情況下,式(1—1)中,Ig=0,(a1+a2)很小。雙向可控硅也叫三端雙向可控硅,簡(jiǎn)稱TRIAC。

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BG1、BG2受到反向電壓作用將處于截止?fàn)顟B(tài)。這時(shí),即使輸入觸發(fā)信號(hào),可控硅也不能工作。反過(guò)來(lái),E接成正向,而觸動(dòng)發(fā)信號(hào)是負(fù)的,可控硅也不能導(dǎo)通。另外,如果不加觸發(fā)信號(hào),而正向陽(yáng)極電壓大到超過(guò)一定值時(shí),可控硅也會(huì)導(dǎo)通,但已屬于非正常工作情況了??煽毓柽@種通過(guò)觸發(fā)信號(hào)(小觸發(fā)電流)來(lái)控制導(dǎo)通(可控硅中通過(guò)大電流)的可控特性,正是它區(qū)別于普通硅整流二極管的重要特征。由于可控硅只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài),所以它具有開關(guān)特性,這種特性需要一定的條件才能轉(zhuǎn)化,此條件見表1應(yīng)用舉例:可控硅在實(shí)際應(yīng)用中電路花樣多的是其柵極觸發(fā)回路,概括起來(lái)有直流觸發(fā)電路,交流觸發(fā)電路,相位觸發(fā)電路等等。1、直流觸發(fā)電路:如圖2是一個(gè)電視機(jī)常用的過(guò)壓保護(hù)電路,當(dāng)E+電壓過(guò)高時(shí)A點(diǎn)電壓也變高,當(dāng)它高于穩(wěn)壓管DZ的穩(wěn)壓值時(shí)DZ道通,可控硅D受觸發(fā)而道通將E+短路,使保險(xiǎn)絲RJ熔斷,從而起到過(guò)壓保護(hù)的作用。2、相位觸發(fā)電路:相位觸發(fā)電路實(shí)際上是交流觸發(fā)電路的一種,如圖3,這個(gè)電路的方法是利用RC回路控制觸發(fā)信號(hào)的相位。當(dāng)R值較少時(shí),RC時(shí)間常數(shù)較少,觸發(fā)信號(hào)的相移A1較少,因此負(fù)載獲得較大的電功率;當(dāng)R值較大時(shí),RC時(shí)間常數(shù)較大,觸發(fā)信號(hào)的相移A2較大。控制極觸發(fā)電流(IGT),俗稱觸發(fā)電流。常用可控硅的IGT一般為幾微安到幾十毫安。陜西可控硅模塊大概價(jià)格多少

過(guò)零觸發(fā)-一般是調(diào)功,即當(dāng)正弦交流電交流電電壓相位過(guò)零點(diǎn)觸發(fā),必須是過(guò)零點(diǎn)才觸發(fā),導(dǎo)通可控硅。吉林哪里有可控硅模塊廠家現(xiàn)貨

晶閘管等元件通過(guò)整流來(lái)實(shí)現(xiàn)。除此之外整流器件還有很多,如:可關(guān)斷晶閘管GTO,逆導(dǎo)晶閘管,雙向晶閘管,整流模塊,功率模塊IGBT,SIT,MOSFET等等,這里只探討晶閘管。晶閘管又名可控硅,通常人們都叫可控硅。是一種功率半導(dǎo)體器件,由于它效率高,控制特性好,壽命長(zhǎng),體積小等優(yōu)點(diǎn),自上個(gè)世紀(jì)六十長(zhǎng)代以來(lái),獲得了迅猛發(fā)展,并已形成了一門單獨(dú)的學(xué)科?!熬чl管交流技術(shù)”。晶閘管發(fā)展到,在工藝上已經(jīng)非常成熟,品質(zhì)更好,成品率大幅提高,并向高壓大電流發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)晶閘管大額定電流可達(dá)5000A,國(guó)外更大。我國(guó)的韶山電力機(jī)車上裝載的都是我國(guó)自行研制的大功率晶閘管。晶閘管的應(yīng)用:一、可控整流如同二極管整流一樣,可以把交流整流為直流,并且在交流電壓不變的情況下,方便地控制直流輸出電壓的大小即可控整流,實(shí)現(xiàn)交流——可變直流二、交流調(diào)壓與調(diào)功利用晶閘管的開關(guān)特性代替老式的接觸調(diào)壓器、感應(yīng)調(diào)壓器和飽和電抗器調(diào)壓。為了消除晶閘管交流調(diào)壓產(chǎn)生的高次諧波,出現(xiàn)了一種過(guò)零觸發(fā),實(shí)現(xiàn)負(fù)載交流功率的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)即晶閘管調(diào)功器。交流——可變交流。三、逆變與變頻直流輸電:將三相高壓交流整流為高壓直流,由高壓直流遠(yuǎn)距離輸送以減少損耗。吉林哪里有可控硅模塊廠家現(xiàn)貨

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